Електрощитове обладнання: види та класифікація

Автор статті: В'ячеслав Юрдик, інженер з якості LK Energy Group.
Контролює відповідність щитового обладнання власного виробництва вимогам ДСТУ EN IEC 61439 — від вхідного контролю комплектуючих до приймально-здавальних випробувань готових виробів.

Електрощитове обладнання — це комплектні пристрої в металевих оболонках, які приймають, розподіляють і обліковують електроенергію, захищають мережі й споживачів від аварійних режимів та керують електроустановками. Сюди належать розподільні щити і шафи 0,4 кВ, камери й комірки 6–10 кВ, комплектні трансформаторні підстанції, шафи автоматики та компенсації реактивної потужності. У цій статті розберемо, як це обладнання класифікується, чим види відрізняються один від одного і за якими критеріями його обирати.

Що таке електрощитове обладнання

За функцією будь-який щит — це вузол електричної мережі, зібраний на заводі в готову конструкцію: оболонка, збірні шини, комутаційні та захисні апарати, кола вимірювання, обліку і керування. Замість того щоб монтувати десятки апаратів окремо на об'єкті, проектувальник закладає комплектний виріб, який виробник збирає і випробовує у себе на виробництві.

У нормативній базі електрощитове обладнання поділяється на дві великі групи:

• НКУ — низьковольтні комплектні устрої на напругу до 1 кВ (у розподільних мережах — 0,4 кВ). Вимоги до них задає ДСТУ EN IEC 61439: перевищення температури, стійкість до струмів короткого замикання, повітряні зазори, ступінь захисту оболонки. Це щити ЩО-90, шафи РУНН, АВР, УКМ, ввідно-облікові ящики.
• КРП — комплектні розподільчі пристрої на середню напругу 6–35 кВ: камери КСО, комірки КРУ, розподільчі пункти. До цієї ж групи за напругою тяжіють і комплектні трансформаторні підстанції, які поєднують у собі пристрій вищої напруги, силовий трансформатор і розподільний пристрій 0,4 кВ.

Класифікація за напругою

Клас напруги — перша і головна вісь класифікації, бо він визначає і конструкцію, і вимоги безпеки, і коло виробників, які взагалі здатні таке обладнання виготовити.

• 0,4 кВ (до 1 кВ). Найбільша група — розподільні щити й шафи для будівель, виробництв, вуличних мереж: ЩО-90, РУНН, ВРП, АВР, УКМ, ЯВУ. Основні параметри — номінальний струм збірних шин (від десятків ампер до 4000–5000 А) і струм короткочасної витримуваності.
• 6–10 кВ. Розподільні пристрої підстанцій і розподільчих пунктів: камери КСО зі стаціонарними апаратами, комірки КРУ з викотними елементами, комплектні розподільчі пункти. Тут з'являються вакуумні вимикачі, вимірювальні трансформатори, релейний захист.
• 35 кВ. Обладнання для живлення великих промислових майданчиків і енергооб'єктів: КРУ-35, підстанції КТПБ 35/10(6) кВ. Габарити, ізоляційні відстані та вимоги до випробувань тут суттєво жорсткіші.

Основні види електрощитового обладнання

КСО — камери збірні одностороннього обслуговування

Розподільний пристрій 6–10 кВ зі стаціонарно встановленими апаратами: вимикачами навантаження, вакуумними вимикачами, роз'єднувачами, трансформаторами напруги. Обслуговуються з фасаду, тому їх ставлять до стіни й економлять площу приміщення. Типове застосування — розподільчі пункти і підстанції розподільних мереж. Приклад — камери КСО-Е.

КРУ — комплектні розподільчі пристрої з викотними елементами

Комірки 6–10 кВ з викотним елементом: вимикач змонтований на візку, який для ремонту чи ревізії викочується з комірки без демонтажу шин. Це швидша заміна апарата і вищий рівень безпеки персоналу, тому КРУ обирають для відповідальних об'єктів з вимогою мінімального часу простою. Для зовнішнього встановлення існує виконання КРУН.

КТП — комплектні трансформаторні підстанції

Готова підстанція «в одному виробі»: пристрій вищої напруги 6–10 кВ, силовий трансформатор і розподільний пристрій 0,4 кВ. Виконання — внутрішні, зовнішні кіоскові, щоглові, бетонні (БКТП). КТП 10(6)/0,4 кВ — типове рішення живлення окремої будівлі, виробництва чи майданчика.

РП — розподільчі пункти

Вузол мережі 6–10 кВ, який приймає живлення від центра живлення і розподіляє його по лініях без трансформації. Комплектується з камер КСО або комірок КРУ із секціонуванням і релейним захистом. Заводське виконання — комплектні розподільчі пристрої в блочній оболонці.

ЩО-90 — панелі розподільних щитів

Класика розподільних пристроїв 0,4 кВ: панелі одностороннього обслуговування, з яких набирається щит потрібної конфігурації — ввідні, лінійні, секційні, з апаратурою АВР. Панелі ЩО-90 виготовляються на струми до 4000 А і застосовуються в РУНН підстанцій та головних щитах будівель.

АВР — шафи автоматичного введення резерву

Автоматика, яка при зникненні напруги на основному вводі переключає навантаження на резервний ввід або генератор. Шафи АВР обов'язкові для споживачів I та II категорій надійності електропостачання — там, де перерва живлення неприпустима.

УКМ — установки компенсації реактивної потужності

Конденсаторні установки, які підтримують заданий cos φ і знижують плату за перетікання реактивної електроенергії. УКМ ставлять на підприємствах з двигуновим навантаженням; регулятор автоматично вмикає ступені конденсаторів слідом за навантаженням.

ЯВУ — ящики ввідно-облікові

Компактні оболонки з ввідним апаратом і місцем під лічильник для обліку електроенергії окремого споживача — будинку, майстерні, невеликого об'єкта. ЯВУ — наймасовіший «малий» представник щитового обладнання 0,4 кВ.

Окремо варто згадати шафи РУНН — розподільні пристрої низької напруги в складі КТП, які приймають 0,4 кВ від трансформатора і розводять по відхідних лініях.

Зведена таблиця видів

Як обрати електрощитове обладнання

Практичний вибір зводиться до трьох послідовних питань.

1. Напруга. Точка підключення 0,4 кВ — обираємо серед НКУ (ЩО-90, ВРП, АВР, ЯВУ). Приєднання на 6–10 кВ — потрібні КСО чи КРУ, а якщо треба ще й трансформація до 0,4 кВ — КТП. Для 35 кВ — окремий клас обладнання.
2. Струм і стійкість до КЗ. Номінальний струм збірних шин і ввідних апаратів обирається за розрахунковим навантаженням із запасом на розвиток, а стійкість до струмів короткого замикання — за розрахунком струмів КЗ у точці встановлення. Це саме ті параметри, які підтверджуються типовими випробуваннями за ДСТУ EN IEC 61439.
3. Призначення і умови. Розподіл, облік, резервування чи компенсація — кожній задачі відповідає свій вид з таблиці вище. Далі уточнюються ступінь захисту оболонки (IP31 для сухих приміщень, IP54 і вище для вулиці й запилених цехів), спосіб встановлення (внутрішнє/зовнішнє), схема головних кіл і однолінійна схема з проекту.

Для нетипових задач — нестандартні габарити, суміщені функції, прив'язка до існуючого приміщення — правильний шлях один: передати виробнику однолінійну схему й опитувальний лист, а не підганяти проект під каталожну позицію.

Виробництво чи перепродаж: чому це важливо

На ринку щитового обладнання працюють і виробники, і посередники, які перепродають чужі вироби. Для замовника різниця практична:

• Відповідальність за виріб. Виробник сам комплектує, збирає і випробовує щит, видає паспорт і несе гарантійні зобов'язання без посередніх ланок.
• Нестандартні рішення. Змінити габарит, схему чи компонування може лише той, хто має власне конструкторське бюро і цех, — посередник продає тільки те, що є в каталозі.
• Строки і ціна. Без націнки посередника і з власним розкроєм металу строки та вартість контрольовані.

LK Energy Group виготовляє щитове обладнання 0,4–35 кВ на власному заводі в Одесі: розкрій і гнуття металу, порошкове фарбування, складання, приймально-здавальні випробування кожного виробу — в одному виробничому циклі.

Часті запитання

Чим НКУ відрізняється від КРП?

Класом напруги і нормативною базою. НКУ — комплектні устрої до 1 кВ, вимоги задає ДСТУ EN IEC 61439. КРП — розподільчі пристрої середньої напруги 6–35 кВ з іншими вимогами до ізоляції, комутаційних апаратів і випробувань.

Що обрати для підстанції: КСО чи КРУ?

Для типових розподільних мереж, де допустима планова перерва на обслуговування, зазвичай достатньо КСО — вони компактніші й дешевші. КРУ з викотними елементами обирають там, де критичний час заміни вимикача і потрібен вищий рівень безпеки робіт: відповідальні промислові об'єкти, центри живлення.

Чи можна замовити щит за індивідуальною схемою?

Так. Серійні типи (ЩО-90, КСО, КТП) — це конструктивна база, а начинка збирається під однолінійну схему конкретного проекту: склад апаратів, номінали, секціонування, облік. Для замовлення достатньо однолінійної схеми або заповненого опитувального листа.

LK Energy Group — виробник електрощитового обладнання 0,4–35 кВ: КСО, КРУ, КТП, ЩО-90, АВР, УКМ. Повний каталог з характеристиками — в розділі «Обладнання». Надішліть однолінійну схему або опитувальний лист — прорахуємо виріб під ваш проект.